[发明专利]两轮平衡车及其控制方法

说明书

本发明提供一种两轮平衡车，其车体包括支撑骨架及脚踏板；第一车轮轴安装在支撑骨架上并能转动，第一脚踏板固定在第一车轮轴上，第二车轮轴固定在支撑骨架上，第二脚踏板固定在第二车轮轴上。还包括检测支撑骨架的前后倾仰角度变化信息的倾仰角度感应装置、控制器和检测第一脚踏板相对于支撑骨架的旋转角度变化信息的旋转角度感应装置；控制器根据倾仰角度感应装置和旋转角度感应装置的角度变化信息得到第一脚踏板的前后倾仰角度变化信息并驱动第一车轮运动；控制器根据倾仰角度感应装置的角度变化信息得到第二脚踏板的前后倾仰角度变化信息并驱动第二车轮运动。本方案不仅结构简单可靠、零部件少、制造成本低，而且骑行操控体验好，可玩性好。

技术领域

本发明涉及一种电动平衡车，具体涉及一种两轮平衡车及其控制方法。

背景技术

两轮平衡车，又叫电动平衡车、思维车，其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”的基本原理上，利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。

现有的两轮平衡车一般分为有操作杆和无操作杆这两类，其中带操作杆的两轮平衡车，其两轮平衡车的前进、后退及转向均由操作杆来进行具体操作控制。而不带操作杆的两轮平衡车，其两轮平衡车的前进、后退是由整个两轮平衡车的倾斜来控制，转向则由使用者脚踏在脚踏平台上，并通过两个脚踏平台之间相对旋转角度差来进行控制实现。现有技术中，不带操作杆的两轮平衡车主要有两种：一种产品是左右两个车体部分通过车体中间部位(转动轴)活动连接形成相对运动的角度差来实现转向，左右两个脚踏部分分别设置在左右两个车体中，以公开号CN104029769A的专利文献所揭示的两轮自平衡车为代表，该两轮平衡车中的内盖包括对称设置的左内盖与右内盖，且左内盖相对右内盖转动连接，该类平衡车产品结构比较复杂，采用双平台倾仰角度检测，线路复杂，零部件较多，制造成本较高；另一种产品是车体中间部位无活动连接即无转动，通过脚踏部分压力感应差来实现转向，以公开号为CN111591382A的专利文献所揭示的两轮平衡车为代表，该类平衡车产品，两个脚踏相对扭动范围很小，骑行操控体验较差，可玩性不足。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种两轮平衡车及其控制方法，该平衡车不仅结构简单可靠、零部件少、制造成本低，而且骑行操控体验好，可玩性好。

为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种两轮平衡车，包括车体以及分别安装在车体左右两侧的第一车轮(51)和第二车轮(52)，所述车体包括支撑骨架(1)、电池(2)、主控电路板(3)以及供使用者踩踏的脚踏板，所述脚踏板包括第一脚踏板(41)和第二脚踏板(42)；第一车轮(51)和第二车轮(52)均为轮毂电机，第一车轮(51)的轮毂电机轴为第一车轮轴(511)，第二车轮(52)的轮毂电机轴为第二车轮轴(521)，第一车轮轴(511)和第二车轮轴(521)分别安装在支撑骨架(1)的左右两侧，第一车轮轴(511)安装在支撑骨架(1)上并能转动，第一脚踏板(41)固定在第一车轮轴(511)上，第二车轮轴(521)固定在支撑骨架(1)上，第二脚踏板(42)固定在第二车轮轴(521)上。还包括倾仰角度感应装置、控制器和旋转角度感应装置(61)，倾仰角度感应装置检测支撑骨架(1)的前后倾仰角度变化信息，旋转角度感应装置(61)检测第一脚踏板(41)相对于支撑骨架(1)的旋转角度变化信息；控制器根据倾仰角度感应装置和旋转角度感应装置(61)的角度变化信息得到第一脚踏板(41)的前后倾仰角度变化信息并驱动第一车轮(51)运动，第一车轮(51)运动的反作用力传导至第一脚踏板(41)从而促使第一脚踏板(41)实现平衡；控制器根据倾仰角度感应装置的角度变化信息得到第二脚踏板(42)的前后倾仰角度变化信息并驱动第二车轮(52)运动，第二车轮(52)运动的反作用力传导至第二脚踏板(42)从而促使第二脚踏板(42)实现平衡。

作为优选，倾仰角度感应装置和控制器设置在主控电路板(3)上，主控电路板(3)和电池(2)固定安装在支撑骨架(1)上。